從模具設(shè)計到產(chǎn)品端的尺寸控制分析

隨著近年來模具工業(yè)的快速發(fā)展，同時新技術(shù)，新工藝的應(yīng)用范圍不斷擴大和進步，從傳統(tǒng)的經(jīng)驗積累到軟件開發(fā)的應(yīng)用已有了質(zhì)的變化。CAD，CAM和CAE的廣范應(yīng)用為我們的模具和模具產(chǎn)品的幾何尺寸控制技術(shù)打開了上升空間，由于模具和模具產(chǎn)品的市場需求差異很大，種類繁多，在外形，尺寸，材料，結(jié)構(gòu)等各方面變化大，要求高，使得我們在模具和產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中遇到了不少問題和困難，其中如何有效控制模具及產(chǎn)品的幾何尺寸也就非常直觀地放在了我們面前。對于不同類型模具和產(chǎn)品會有不同的控制技術(shù)及方法。今天我在這里就注塑產(chǎn)品成形尺寸控制談點體會，談到注塑產(chǎn)品必定又會談到注塑模具，一般情況下我是從下列幾個方面著手的。

一、模具設(shè)計方面的控制

1、首先要對模具結(jié)構(gòu)，材料，硬度，精度等諸多方面用戶的技術(shù)要求進行充分了解，包括成形塑材的收縮率是否正確，產(chǎn)品3D尺寸造型是否完整，合理進行處理分析。

2、對注塑產(chǎn)品的縮孔、流痕、撥模斜度、熔接線及裂紋等外觀有影響的各個地方作充分考慮。

3、在不妨礙注塑件產(chǎn)品功能及圖案造形的前提下，盡可能簡化模具的加工方法。

4、分型面的選擇是否適當(dāng)，對模具加工、成形外觀和成形件去毛刺都要作仔細的選擇。

5、推頂方式是否適當(dāng)，采用推桿、卸料板、推頂套管等方式還是其它方式，推桿和卸料板的位置是否恰當(dāng)。

6、側(cè)面抽芯機構(gòu)的采用是否合適，動作靈活可靠，應(yīng)無卡滯現(xiàn)象。

7、溫度控制用何種方法容易對塑件產(chǎn)品更合適，對控溫油、控溫水、冷卻液等用哪種結(jié)構(gòu)循環(huán)糸統(tǒng)，冷卻液孔的大小，數(shù)量，位置等是否恰當(dāng)。

8、澆口形式，料道和進料口的大小，澆口位置及大小是否恰當(dāng)。

9、各類模塊與模芯熱處理變形影響及標(biāo)準件的選用是否合適。

10、注射成形機械的注射量，注射壓力和鎖模力是否充分，噴嘴R，澆口套孔徑等是否匹配合適。

等等這些方面進行綜合分析準備，從產(chǎn)品件初始階段就應(yīng)受到嚴格控制。

二、工藝制造方面的控制

雖然在設(shè)計階段進行了全面充分考慮和安排，但在實際生產(chǎn)中還會出現(xiàn)不少問題和困難，我們要盡可能在生產(chǎn)中符合設(shè)計的原意圖，找出實際加工中更加有效、更加經(jīng)濟合理的工藝手段。

1、選擇經(jīng)濟適應(yīng)的機床設(shè)備，作2D和3D的加工方案。

2、也可考慮適當(dāng)?shù)墓ぱb夾具進行生產(chǎn)中的輔助準備工作，刀具的合理運用，防止產(chǎn)品件出現(xiàn)變形，防止產(chǎn)品件收縮率的波動，防止產(chǎn)品件脫模變形，提高模具制造的精度，減小誤差，防止模具精度發(fā)生變化等等，一系列生產(chǎn)工藝要求和解決措施。

3、這里提一下有關(guān)英國塑料協(xié)會 （BPF） 的成形件尺寸誤差產(chǎn)生原因及其所占比例的分配情況：

A：模具制造誤差約1/3，B由模具磨損產(chǎn)生的誤差1/6C由成形件收縮率不均衡所產(chǎn)生的誤差約1/3，D預(yù)定收縮率與實際收縮率不一致所產(chǎn)生的誤差約1/6

總的誤差=A+B+C+D，因此可見模具制造公差應(yīng)是成形件尺寸公差的1/3以下，否則模具難以保證成形件的幾何尺寸。

三、通常生產(chǎn)方面的控制

塑件成形后發(fā)生幾何尺寸的波動是普遍存在的問題，并且是經(jīng)常會發(fā)生的現(xiàn)象：

1、料溫、模溫的控制，不同牌號的塑料必需不同的溫度要求，塑材流動性差的和二種以上混合料的使用都會有不一樣的情況發(fā)生，應(yīng)該把塑材控制在流動值范圍內(nèi)，這些通常容易做到，但模溫的控制就比較復(fù)雜一些，不同的成形件幾何形狀、尺寸，壁厚比例的不同對冷卻糸統(tǒng)有一定的要求，模具溫度在很大程度上控制著冷卻時間；

因此盡量使模具保持在可允許的低溫狀態(tài)，以利于縮短注射周期，提高生產(chǎn)效率，模具溫度發(fā)生變化，那么收縮率也會有變化，模溫保持穩(wěn)定，尺寸精度也就穩(wěn)定，從而防止成形件的變形、光澤不良、冷卻斑等缺陷，使塑料的物理性能處于更好的狀態(tài)，當(dāng)然這還有一個調(diào)試的過程，特別是多腔模成形件更復(fù)雜一些。

2、壓力與排氣的調(diào)整控制：

注射壓力的恰當(dāng)，鎖模力的匹配應(yīng)在調(diào)試模具時得到確定，在模具型腔和型芯所形成空隙中的空氣以及塑料所產(chǎn)生的氣體必須要從排氣槽排出模具之外，如排氣不暢會出現(xiàn)充填不足，產(chǎn)生熔接痕或燒傷，這三種成形缺陷有時會間或地在同一部位出現(xiàn)；當(dāng)成形件薄壁部分的周圍有厚壁存在時，模具溫度過低時就會出現(xiàn)充填不足，模具溫度過高則又會出現(xiàn)燒傷現(xiàn)象，通常在燒傷部位又會同時出現(xiàn)熔接痕，排氣槽往往會被忽視，一般都處于偏小狀態(tài)，因此通常情況下只要不產(chǎn)生毛邊，排氣凸肩的深度盡量深些，凸肩后部開設(shè)尺寸較大的通氣槽，以便通過凸肩后的氣體能迅速排出模具外，如有特別需要的時候在頂桿上開排氣槽，道理是一樣的，一是不出現(xiàn)飛邊，二是出氣快能很好起到效果就行。

3、注塑成形件尺寸的補充整形控制

有些塑件因外形和尺寸的不同，脫模后隨溫度與失壓的變化，會發(fā)生不同情況的變形翹曲等，這時可作些輔助工裝夾具進行調(diào)整，在成形件出模后及時迅速采取補救措施，待其自然冷卻定形后就能取得較好的校正、調(diào)整效果。如果在整個注塑工藝上保證嚴格管理，那么注塑成形件的尺寸就會得到非常理想的控制。